Влияние веса диска на авто
Масса колёсных дисков (мифы и реальность).
Давно написал в интернете тему «10 недостатков легкосплавных колёсных дисков» www.drive2.ru/b/1752639/. Эта тема оказалась прям таки «красной тряпкой» для всякого «творческого» народа, который неравнодушен к красоте колёс и прочим ожидаемым от колёс «преимуществам». Каждый пытался опровергнуть всё сказанное, прямо по всем 10 пунктам списка недостатков.
Но больше всего возмущений у народа вызвал пункт о том, что легкосплавный диск, не редко, оказывается может быть тяжелее стального штампованного диска. Ну никак не верит в это народ, потому что уже четверть века льётся в широкие массы пропаганда о том что легкосплавные диски типа всегда легче и это типа очень хорошо.
!Уточняю, что речь не идёт о том, что любой легкосплавный диск тяжелее любого стального штампованного диска, а о том, что КАКАЯ ТО ЧАСТЬ «ЛИТЬЯ» ТЯЖЕЛЕЕ КАКОЙ ТО ЧАСТИ «ШТАМПОВ»!
Вот и сегодня опять нарисовался какой то спорщик, который разорвал свой шаблон, когда узнал что «литьё» может быть тяжелее «штампа». И решил я дать народу чуть больше инфы на эту тему (предоставить доказательства).
Нашел в интернете фотки, где добрый человек www.drive2.ru/b/476055275674010266/ не поленился взвесить диски и сфоткать результат.
Вот он взвешивает стальной штампованный колёсный диск размером 15″ от немецкого бренда Mefro. Не факт, что это сделано в Европе, но бренд не самый плохой. Есть кстати бренды и покруче, которые делают стальные легкосплавные диски относительно легкими и прочными kolesadom.ru/rejting-shta…-luchshih-proizvoditelej/
И вот что показало взвешивание штампа от Mefro:
А потом я зашел в первый попавшийся интернет-магазин колёсных дисков и глянул там массу «литья» аналогичных размеров 15″ (как у этого «штампа»). Кстати, не все производители публикуют массу своих дисков (по понятным причинам). Но те диски которые имели характеристику массы, я собрал тут несколько штук:
Как видите, полно легкосплавных дисков 15″, которые на самом деле тяжелее, чем стальной штампованный диск 15″ от европейского производителя.
А тот добрый человек, из интернетаwww.drive2.ru/b/476055275674010266/, взвесил ещё стальной штампованный колёсный диск (того же размера 15″)от отечественного производителя ТЗСК. Отечественный штамп оказался тяжелее импортного штампа:
Но и для этой массы нашлись аналоги среди легкосплавных дисков. Оказалось что легкосплавные диски 15″ могут быть тяжелее, чем даже тяжелый отечественный штампованный диск такого же размера 15″. Вот их несколько штук из тех, которые опубликовали таки свою массу:
Вывод очевиден: моё утверждение в той теме (про 10 недостатков литья) подтверждается реальными фактами.
Это знают все кто работает с колёсами — нам приходится таскать эти колёса в руках и ощущать все эти массы много раз в день. Но народ, я смотрю, упрямый — мастерам не верит, фактами не интересуется. а охотно верит всяким там маркетинговым сказкам.
Как влияет на динамику и комфорт уменьшение веса колёс.
Сидел изучал сегодня что даёт использование более лёгких колёс (в моём варианте магниевые диски с шинами R13 будут легче, чем Шины TOYO Proxes T1R 205/50R15, диски ENKEI, на которых я катался прошлым летом где-то на 6,5 кг. каждое колесо) Информация о том на что влияет вес колеса есть разная, от сравнения облегчения 1 кг. веса колеса с облегчением веса кузова от 3 кг.(минимум), до 20-30 кг. В теории это выглядит примерно так:
Неподрессо́ренная ма́сса — понятие, применимое к наземным средствам передвижения, имеющим подвеску, которое обозначает массу, включающую массу колес и других деталей, крепящихся непосредственно к ним (дисков, шин, элементов тормозной системы, находящихся на колесе). Масса остальных элементов, удерживаемых над землей подвеской, называется подрессоренной массой (англ.).
Соотношение подрессоренной и неподрессоренной массы имеет огромное значение, так как сила, с которой неподрессоренные компоненты воздействуют на автомобиль снизу вверх, должна компенсироваться весом подрессоренной массы. В противном случае автомобиль теряет сцепление с поверхностью дороги, что отрицательно сказывается на его управляемости. Для преодоления данной проблемы устанавливают облегченные диски и покрышки.
Кроме управляемости вес колес влияет и на динамику автомобиля. Так, чем тяжелее колеса, тем больше энергии и времени потребуется чтобы изменить скорость их вращения. То же относится и к процессу торможения. Однако, вклад энергии вращения колес в общую энергию движения автомобиля незначителен, и поэтому реально ощутить изменение в динамике разгона и торможения невозможно.
Соотношение неподрессоренных и подрессоренных масс в автомобиле составляет в среднем 1:30. Меняя это соотношение, можно добиться более высокой плавности хода автомобиля. Это соотношение можно изменить двумя способами: увеличив подрессоренную массу либо уменьшив неподрессоренную. Однако, если увеличивать подрессоренную массу, к примеру, загрузить по максимуму салон автомобиля, то разгонная динамика снизится. А вот уменьшив неподрессоренную массу, можно сохранить и даже улучшить динамику, добившись при этом высокой плавности хода. И добиться этого можно, только снизив вес колес. Снижение веса колёс на 1 килограмм с точки зрения динамики эквивалентно уменьшению массы в салоне автомобиля приблизительно на 3 кг. С точки зрения комфорта — на 10. Таким образом, если при замене дисков вы снижаете вес каждого всего на 2 килограмма (что в сумме дает 8 килограммов), то ваша машина будет ехать также плавно, как если бы в нее сели пассажиры весом 110-150 кг., и так же быстро как будто из салона выкинули 30 кг (а пассажир не садился вовсе).
В моём случае получается облегчение веса 4-х колёс на 26 кг. Если брать по минимуму, то при ускорении авто это равносильно уменьшению веса авто на 97,5 кг (это две девочки по 50 кг. или один дядька весом 100 кг, которых якобы всё лето катал на старых колёсах и сегодня высадил (на новых) и еду без них)), а по плавности хода как будто в машину загрузили 357 кг. (то есть четыре пассажира по 90 кг. каждый), что для Роньки, который лёгкий, очень немаловажно!
Для интереса примерного расчёта выкладываю примерные веса дисков и шин, в зависимости от их материалов и размеров. Может кому-то пригодится.
Влияние размера/веса колес на мощность и динамические характеристики
Данную заметку давно обдумывал, вот в итоге созрел;-).
Информация будет о влиянии размера/веса колес на динамические параметры машины
В переводе на понятные величины будем отслеживать:
1) мощность с колес, HP и крутящий момент, NM
2) время прохождения 50-130 км/ч на одной передаче при установке той или иной размерности колес и дисков.
Последний параметр уже давно используется Хондоводами как мера измерения динамических характеристик машины, при котором шлиф, стартовые показатели отсеиваются. Он напрямую связан с мощностью/моментом ДВС.
Итак поехали))
в загажнике имеем 3 комплекта колес в сборе:
— зимняя резина с шипами 205/55/R16 (Хака 7) — вес колеса в сборе 17 кг, диаметр 632 мм;
— летняя резина Бриджстоун 215/50/R17 — вес колеса в сборе 22кг, диаметр 647 мм.
К слову сказать комплект резины был изношен и посему реальный диаметр был около 639 мм.
— летняя резина Goodyear 225/45/R17 — вес колеса в сборе 18кг, диаметр 634 мм.
Для заездов был выбран выходной день, солнечный день;-)
Итак, погнали: делаем три заезда на одном и том же участке дороги, меняются только колеса. По результатам разбор полетов))
После первого заезда перекур и заезжаем в питстоп.) Там нас ждет продвинутый музон, грудастые девочки и мобильный алко бар: пиво, виски/текилла, коктейли в неограниченном количестве… группа поддержки заботится о том, чтобы пилот был в хорошей форме 😉
Делаем второй заезд и на помощь к нам приезжает мой друг, он же старший Сенсей на Хонде Одиcсей. Приветствуем его, «Сабум кьонэ»… Сенсей не прогреваясь с группой поддержки берется за дело: перекидывает колеса на свою Хонду)
Делаем еще заезд на новых колесах и подбиваем статистику… к слову сказать, вот так выглядит лог заезда 50-130 км/ч
результат по логу 8,705 сек;-)
Пока мы рассуждали Одиссей полностью переобут.
Собственно после выгрузки данных логов Хондаты, получаем Дино с колес.
К слову сказать, как правильно читать дино:
— абсолютные значения мощности и момента не берем в голову, они совершенно не информативны к реальной мощности под капотом. Они позволяют только сравнить две разные машины на основе логов, узнать разницу в мощностных параметров.
Если перед вами бравируют какой-то бумажкой с Диностенда с круглыми цифрами…можете смело рисовать маркером свой график с цифрами и мериться. Да, именно настолько бесполезна данная бумажка.
Важны только динамические параметры машины! Но их диностенд, к сожалению, не показывает((
— при чтении графика уделяем основное внимание развитию мощностных графиков и абсолютных изменений между заездами.
Ну и долгожданное, перетер)))
Что мы имеем по параметрам, за базовый заезд берем зиму)
1) Зима 205/55/R16 — условная мощность/момент — 172 HP/225 NM, время лога 50-130км/ч = 8,705 сек.
окружность колеса =1985,4 мм, вес колеса в сборе= 17кг, диск = 7,5 покрышка =9,5 кг);
2) Лето 215/50/R17 — условная мощность/момент — 167 HP/208 NM, время лога 50-130км/ч =9,391 сек.
окружность колеса= 2007,4 мм, вес колеса в сборе = 22 кг, диск 11 кг, резина 11 кг;
∆ к зиме… окружность ∆+ 22 мм, вес колеса ∆+5 кг
3) Лето 225/45/R17 — условная мощность/момент — 169 HP/213 NM, время лога, 50-130км/ч =8,921 сек.
окружность колеса = 1991,7 мм; вес около 18 кг: диск 8 кг, резина 10 кг.
∆ к зиме… окружность ∆+ 6,3 мм, вес колеса ∆ +1 кг
Разбор показал, что лучшее время показано на зимней резине, с радиусом практически как и у лета 225/45/R17. Причем самая большая разница приходится в момент старта и в момент пиковых оборотов крутящего момента. Таким образом, можно четко проследить, что на пик момента/мощности наибольшее влияние оказывает радиус колеса, ширина резины (пятно контакта), а после уже вес колеса в сборе и распределение веса по соотношению диск/колесо. Чем больше окружность, площадь контакта, тем тяжелее раскручивать колесо… соответственно мощность/момент на колесе изменяется в меньшую сторону.
Второстепенный фактор вес колеса в сборе… здесь наиболее оптимальным с позиции динамики автомобиля будет уменьшение веса колеса в сборе, причем в большей степени веса резины, нежели диска. Так как чем тяжелее окружность по своему контуру (дальше от центра колеса), тем сложнее колесо раскрутить.
При выходе оборотов на предельные величины разница в пиковых показателях уменьшается, колеса с большими радиусами постепенно настигают своих меньших собратьев. Но динамические параметры их остаются хуже.
Колеса с летней резиной 215/50/R17 демонстрируют наихудшие динамические параметры лога и существенно меньшие значения в Дино… плюс 0,7 сек за лог разгона — именно на столько они ухудшили динамику машины. а всего навсего поставили другие колеса: +7мм в диаметре и +4 кг весом (по большей части более тяжелым диском).
Желтый график 225r 17-2 это повторный заезд на лете 225/45/R17 на совершенно другом участке дороги (небольшая горка)… сразу видно отличие графика мощности/момента от зеленого графика. Именно потому заезды и делаются на одном и том же участке дороги.
Немного справочной информации:
В плане динамики снижение неподрессорной массы к снижению подрессорной массы соотносится с коэффициентом примерно 1 к 15.
В плане комфорта соотношение другое, около 1 к 10.
Надеюсь, информация о выборе колес будет полезной и поможет выбрать правильные колесики;-)
Вес колеса — на что влияет
Многие автовладельцы хорошо разбираются в параметрах резины и дисков. Но, немногие принимают во внимание такую норму, как общий вес колеса. А ведь от массы покрышек и дисков существенно меняются ходовые качества машины. Далее расскажем, как вес колеса действует на эксплуатационные характеристики автомобиля и какие диски с покрышками менее разрушительны для подвески.
Как вес колеса влияет на эксплуатационные качества автомобиля
Владельцам машин известно, что их гружёный автомобиль больше расходует топлива. Это действительно так, ведь двигателю необходимо вырабатывать больше энергии, чтобы поддерживать скоростной режим тяжёлой машины. Аналогичная ситуация, только в меньших масштабах, происходит при поездке на машине с тяжёлыми колёсами. Общая масса автомобиля увеличится, что становится причиной повышенного расхода горючего.
Однако, практически все водители обращают внимание на тот факт, что после установки на машину легкосплавных дисков, двигатель меньше потребляет топлива. К этому стоит добавить, что передвижение становится более комфортным, а автомобиль радует динамикой. Такой эффект действительно появляется в следствии снижения веса неподрессоренной массы. К этому стоит добавить, что лёгкий вес колёс продлевает эксплуатацию подвески и рулевых механизмов. Это также можно отнести к фактору экономии.
Вес колеса изменяется от внутреннего давления воздуха. В пустой шине есть атмосферный воздух, масса которого при обычном давлении равняется 20 граммам (m=V*p=3.14*0.14^2*0.9*1.25/4=0.02кг). Что касается полного баллона, то плотность сжатого воздуха возрастает почти в 3 раза. Из этого следует, что разница в массе составит 20*3-20=40 грамм
Вес шины
Колесо состоит из 2-х отдельных элементов: шины и диска. Масса каждого из них индивидуальна. На первом примере разберём особенность покрышки. Она может быть различного типоразмера и разной сезонности. От этих назначений зависит вес резины. Например, низкопрофильные и стандартные шины весят по-разному, потому что в низкопрофильной покрышке меньше резины.
Для второго примера возьмём зимние и летние шины. Резина для зимней эксплуатации более тяжёлая и громоздкая. В её конструкции используется мягкая резиносмесь, что утяжеляет изделие. Бездорожные шины с глубоким агрессивным протектором и многослойным кордом, также тяжелее шоссейных аналогов.
Современные автоконцерны оснащают кроссоверы усиленными покрышками, изготовленными по технологии Run Flat. На такой резине можно передвигаться даже после полной разгерметизации колеса. Но, за такую опцию приходится расплачиваться повышенным расходом топлива. Резина Run Flat весит в 1,5 раза тяжелее стоковых пневматических шин.
Вес диска
Сегодня рынок предлагает автовладельцам широкий выбор колёс. В зависимости от личных предпочтений и финансовых возможностей, возможно купить: стальные, легкосплавные или кованые диски. Структура колёс значительно отличается, что непосредственно оказывает влияние на ходовые качества машины.
Рассмотрим пример: как изменится вес колеса Лада Веста (седан) с разными дисками на летней резине 185/65 R15. Масса покрышки 7,9 кг. Вес стального диска R15 — 9,56 кг, легкосплавного 7,32 кг, а кованого 3,69 кило. Теперь сложим массы покрышки и дисков, и получим:
Если автовладелец предпочитает использовать пневматические камеры, то масса колеса увеличится в среднем на 1 кг, именно столько весит 1 камера.
Резюме. Вес колеса зависит от типоразмера, сезонности и вида покрышки, а также от типа диска. Тяжёлые колёса, это причина повышенного расхода топлива и быстрого износа подвески. Легкие диски и шины, обеспечивают автомобилю динамичность и экономичность, а водителю комфорт в движении.
Влияние веса дисков на динамику и другие параметры автомобиля
Один из главных параметров, который напрямую влияет на скорость и динамику любого автомобиля, – это вес дисков колес. Каждый опытный автовладелец хорошо знает, что за счет уменьшения массы дисков можно добиться поразительного эффекта: повысить плавность хода, увеличить максимальную скорость и сделать управляемость авто более легкой и безопасной. Но для того, чтобы сделать эффект улучшения динамики более привлекательным, нужно понимать, каким образом вес диска влияет на каждый из вышеперечисленных параметров.
Подрессоренная и неподрессоренная масса
Для лучшего понимания закономерности между весом колеса автомобиля и его динамическими характеристиками необходимо учитывать все силы, которые воздействуют на транспортное средство во время движения. Опытные инженеры и конструкторы на автомобильных заводах всегда обращают внимание на один важный показатель – на разницу между неподрессоренной и подрессоренной массами авто.
С точки зрения инженерной науки к подрессоренной массе относятся все элементы и детали транспортного средства, которые располагаются между рессорой и кузовом (т.е. отделены от дорожного полотна). И наоборот, неподрессоренная масса – это все то, что располагается между дорогой и рессорой автомобиля. Если грамотно перераспределить пропорцию этих двух показателей, то можно увеличить эффективность торможения, улучшить плавность хода и увеличить динамические качества автомобиля.
Динамические характеристики
Любой двигатель способен производить лишь определенное количество энергии в момент времени. Чем тяжелее при этом будут колеса автомобиля, тем большая мощность будет расходоваться для их раскручивания, а значит, на быстрый разгон будет оставаться минимальное количество свободной энергии. Если взять конкретную статистику, то уменьшение массы колес на один килограмм увеличивает мощность автомобиля примерно на 1%. Многие автовладельцы, зная это, а также что кованые диски легче литых, выбирают их, чтобы увеличить производительность авто и снизить время разгона.
Управляемость
Если вы наезжаете на препятствие на дороге, то максимальная сила удара приходится не на кузов, а на колесо. Лишь затем через амортизатор остаточная сила доходит до кузова, а колесо возвращается в первоначальное состояние. Практика показывает, что с уменьшением неподрессоренной массы автомобиля снижается сила удара на кузов, а маневрирование становится более плавным и удобным. Но не стоит злоупотреблять уменьшением веса: если неподрессоренная масса будет слишком мала в сравнении с массой кузова, то для возврата колеса в первоначальное положение понадобится больше времени. При езде в идеальную погоду это не отразится на безопасности, но вот на мокром или скользком асфальте вероятность ухода в занос существенно увеличится.
Плавность хода
Расчеты показывают, что снижение массы каждого колеса хотя бы на один килограмм равнозначно уменьшению веса в салоне на 40 килограммов. На практике можно привести такой пример: если уменьшить массу каждого колеса на четыре килограмма (сделать это несложно, учитывая, сколько весит один кованый диск), то плавность хода будет такой же, как если бы в салоне у вас было четыре пассажира. Разгонные характеристики при этом останутся на прежнем уровне.
Ответ на вопрос «Какие диски легче, кованые или же литые?» знают все. Например, один оригинальный 20-дюймовый литой диск для Range Rover весит около 25 килограммов. Кованый аналог с максимальной статической нагрузкой для этого же автомобиля – около 13 килограммов. Каждое колесо оказывается легче примерно на 12 кг. В результате кованые диски позволяют уменьшить неподрессоренную массу почти на полтонны, причем улучшенная плавность хода достигается без потери динамики и разгонных характеристик.